收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

子孔径拼接光学系统的研究

刘智颖  
【摘要】: 在工作波长给定的衍射极限条件下,光学系统的分辨率受到入瞳口径的限制。而研制大型和超大型的光学系统又受光学材料、加工、制造成本和运载能力等制约,用现有的技术很难实现甚至不能使实现,利用子孔径拼接可以使光学系统实现分散加工、达到造价低和保证加工精度等目的。 本文研究了子孔径拼接光学系统原理样机的设计、加工、装调以及检测中的关键技术,主要做了以下研究工作: 在分析、比较和归纳有关文献和专著的基础上,本文首先介绍了子孔径拼接光学系统研究的意义,国内外研究现状及发展趋势,阐述了子孔径拼接光学系统的成像特点;提出以光学调制传递函数方式评价子孔径拼接光学系统的像质,分析了不同孔径布局对光学系统调制传递函数产生的影响,并根据光学调制传递函数的变化对子孔径布局进行了研究。 在存在中心遮拦的子孔径拼接光学系统中,中心遮拦不仅会使能量降低而且会对其像质产生影响,本文在环形衍射理论基础上,建立了具有中心遮拦光学系统的数学模型,编制了应用软件内嵌程序,分析了不同中心遮拦比对光学系统像质的影响,为光学系统中心遮拦比合理选择提供了依据。并利用计算结果与软件内嵌程序模拟仿真结果的对比,验证了内嵌程序的正确性。 针对卡塞格林式光学系统进行了改进型的优化设计,使用球面代替非球面,扩大了光学系统的视场,使其更适于子孔径拼接,便于子孔径的加工、装调与检测。 分析了不同F/#与相同F/#光学系统子孔径布局对光学调制传递函数的影响。结果表明当光学系统设计结果接近衍射极限时,软件模拟仿真结果与实际情况越接近,为子孔径拼接的原理仿真实验提供了依据。 针对子孔径拼接原理样机的应用提出了一种新型“Cornwell+环面”的子孔径布局,确定为子孔径拼接原理样机的孔径布局;并针对孔径布局对光学系统调制传递函数的影响进行了检测,检测结果与软件模拟仿真的结果一致,验证了模拟仿真的可靠性。 对子孔径拼接原理样机光学系统的性能参数进行了计算,选择了改进型卡塞格林式光学系统的结构,并进行优化得到了有利于杂散光消除的光学系统。对原理样机中的杂散光进行了分析,并应用动态光学理论中的等效节点概念提出了子孔径拼接原理样机的加工、装调公差要求,对其工作环境进行了性能分析,提出了以中心环面为基准的子孔径同心度以及整机的装调与检测方案,采用小口径自准直光学元件与可旋转导轨实现对子孔径与中心环面的同心度检测的自准直光路,解决了大口径拼接光学系统自准直平面反射镜的制造难题,并在此基础上研制了子孔径拼接原理样机。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张蓉竹,杨春林,许乔,蔡邦维;使用子孔径拼接法检测大口径光学元件[J];光学技术;2001年06期
2 张蓉竹,石琪凯,蔡邦维,许乔;子孔径拼接干涉检测实验研究[J];光学技术;2004年02期
3 董军,张蓉竹,蔡邦维,张均,杨毅松,许乔;样本容量对子孔径拼接检测精度影响的分析[J];光学与光电技术;2005年01期
4 张蓉竹,杨春林,许乔,蔡邦维;子孔径拼接干涉检测中去倾斜处理技术[J];强激光与粒子束;2004年07期
5 杨晓洪,高必烈;子孔径拼接法检测大口径光学镜面的精度分析[J];光学与光电技术;2005年03期
6 张蓉竹,杨春林,石琦凯,许乔,蔡邦维;子孔径拼接干涉检测及其精度分析[J];光学学报;2003年10期
7 李新南;张明意;;大口径光学平面的子孔径拼接检验研究[J];光学技术;2006年04期
8 曹召良;胡五生;穆全全;胡立发;彭增辉;刘永刚;宣丽;;子孔径光学检测拼接准确度实验研究[J];光子学报;2008年06期
9 侯溪,伍凡,杨力,吴时彬,陈强;子孔径拼接干涉测试技术现状及发展趋势[J];光学与光电技术;2005年03期
10 何勇;王青;尚博;陈磊;朱日宏;;子孔径拼接技术在长平晶计量中的应用研究[J];光学技术;2006年S1期
11 刘智颖;张磊;胡原;高天元;王志坚;;子孔径拼接技术应用的研究[J];应用光学;2008年06期
12 云宇;彭勇;田小强;周文超;;基于子孔径拼接原理检测大口径光学元件[J];强激光与粒子束;2011年07期
13 张明意;李新南;;子孔径拼接法检验大口径光学镜面精度分析[J];应用光学;2006年05期
14 苏云;李博;;基于等厚干涉的环形子孔径检测中环带参数的计算方法[J];光学技术;2008年06期
15 田秀云;侯溪;;大口径平面镜检测方法的研究[J];科技信息;2009年33期
16 徐建程;许乔;柴立群;;大口径光学元件功率谱密度的统计法测量[J];强激光与粒子束;2010年08期
17 陈善勇;戴一帆;解旭辉;丁凌艳;;子孔径拼接干涉测量的精度估计方法[J];光学学报;2008年05期
18 ;光学元件测试与设备[J];中国光学与应用光学文摘;2007年01期
19 王孝坤;王丽辉;郑立功;薛栋林;邓伟杰;张学军;;子孔径拼接技术在大口径高陡度非球面检测中的应用[J];强激光与粒子束;2007年07期
20 王月珠;田义;李洪玉;鞠有伦;;环形子孔径拼接干涉检测非球面的建模与实验[J];光学学报;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 张蓉竹;杨春林;石琦凯;;子孔径拼接干涉仪技术研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
2 张蓉竹;杨春林;石琪凯;;子孔径拼接干涉检测技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
3 张蓉竹;;大口径光学镜面子孔径拼接检测技术[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
4 付跃刚;刘智颖;张磊;李萍;王志坚;;宽光束波前测量子孔径拼接方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
5 张蓉竹;许乔;杨春林;蔡邦维;;子孔径拼接干涉检测技术研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 陈善勇;李圣怡;戴一帆;;非球面的子孔径拼接干涉测量方法[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
7 王昀;赵希婷;;大口径凸球面反射镜面形测试技术研究[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 李新南;;极大口径光学/红外望远镜凸非球面副镜检验方法研究[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年
9 温圣林;侯晶;杨春林;颜浩;石琦凯;周礼书;;用于背光照明的大口径连续相位板设计和制作[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高天元;子孔径拼接成像系统结构设计及装调方法的研究[D];长春理工大学;2012年
2 刘智颖;子孔径拼接光学系统的研究[D];长春理工大学;2009年
3 田超;非球面非零位环形子孔径拼接干涉检测技术与系统研究[D];浙江大学;2013年
4 张蓉竹;ICF系统光学元件高精度波前检测技术研究[D];四川大学;2003年
5 陈善勇;非球面子孔径拼接干涉测量的几何方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 张金平;夏克—哈特曼波前传感器检测大口径非球面应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
7 乔玉晶;非球面拼接测量中偏置误差作用机理与拼接方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 王生怀;区域表面结构非接触测量与特征评定方法研究[D];华中科技大学;2009年
9 王小鹏;大口径非球面数字刀口仪测试技术研究[D];南京理工大学;2010年
10 刘东;通用数字化高精度非球面干涉检测技术与系统研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 傅英;光学材料折射率均匀性的子孔径拼接技术研究[D];南京理工大学;2011年
2 韦涛;非球面环形子孔径拼接检测方法及高精度定位方法研究[D];浙江大学;2013年
3 周游;子孔径拼接中系统误差修正方法的研究[D];南京理工大学;2013年
4 陈中钱;平面子孔径拼接的干涉测量研究[D];南京理工大学;2013年
5 吴晶;基于Shack-Hartmann的子孔径拼接波前检测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
6 王朝暄;大口径光学平面干涉检测的子孔径拼接研究[D];南京理工大学;2007年
7 郑婉喆;宽光束波前检测子孔径拼接技术[D];长春理工大学;2008年
8 云宇;基于子孔径拼接原理检测大口径光学元件技术的研究[D];长春理工大学;2009年
9 曾生跃;子孔径拼接工作站设计及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
10 杨靖;光学镜面子孔径拼接算法的性能研究[D];国防科学技术大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978